JPS6294334A - 金属積層生地 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属積層生地に関する。更に詳しくは、金属
膜層と合成重合体皮膜層との剥離および金属の脱落を改
善するとともに、金属膜層による透湿性の低下を改善し
た保温性に優れる金属積層生地に関する。

〔従来の技術〕

近年、繊維と金属を複合させ、金属の優れた輻射反射効
果を利用して保温性に優れた繊維材料の開発が積極的に
行なわれている。これらの中で、繊維基材と合成重合体
皮膜層からなる防水性生地に金属を複合させることによ
づて保温性に優れた防水性生地の開発も急速に行なわれ
つつある。

一般に商品展開されているものは、金属粉末を添加した
合成重合体を、乾式あるいは湿式コーティング方式によ
り繊維基材に塗布して、金属を含む合成重合体皮膜を形
成させているものである。しかしながら、合成重合体の
中に金属粉末を添加するものは、金属粉末の含有率を上
げると皮膜強度が低下するため、その皮膜中に含まれる
金属粉末は３〜５０重量％までが一般的であり、その皮
膜全体を金属で覆うことはできない。また皮膜内にある
金属片の方向は皮膜に対して平行に配置する方が熱源（
衣料の場合は人体である）からの放射エネルギー（輻射
）の反射率が高く好ましいが、この金属片の角度を一定
にすることは困難である。従って、この方法ではさほど
大きな保温性向上効果は認められない。

このような欠点を解消し、さらに保温性をさらに向上す
るため、合成重合体皮膜の上に金属膜を形成させること
が鋭意研究されている。しかしながら、金属膜と合成重
合体皮膜との接着性は予想以上に低（、洗濯（水洗い洗
濯、ドライクリーニングいづれも含む）、着用による摩
耗等により大半は脱落し、商品展開の上で大きなネック
となっている。

この改善及び金属の酸化防＋Ｌのため、金属膜形成後、
金属膜の上に樹脂を保護膜コーティングすることが行な
われている。しかし、この保護膜は金属の酸化防止には
効果を発揮するが、金属膜の上からいくら保護膜を形成
しても、金属と合成重合体皮膜との接着性が低いため、
洗濯等による金属の脱落の１月１ユには根本的な解決策
とはならない。すなわち、洗濯時に金属の部分的な脱落
は少なくなるが、時間が経過するにつれ、あるいは洗濯
回数が増えるにつれ、広範囲にわたって合成重合体皮膜
と保護膜を含む金属が剥離してしまうのである。

また金属膜はほとんど透湿性がないため、透湿性を有す
る合成重合体皮膜を使った透湿性、防水性生地の皮膜層
に金属膜を積層すると、この金属膜により透湿性が阻害
され、いくら薄い金属膜を形成しても透湿度は大幅に低
下する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、洗濯、着用による摩耗等により金属膜と合成
重合体皮膜との剥離および金属の脱落を改善するととも
に、金属膜による透湿性の低下を改善した商品価値の優
れた金属積層生地を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するための本発明の金属積層生地は
、繊維基材の少なくとも片面に、合成重合体皮膜層が形
成され、該合成重合体皮膜層の表面に金属膜層が形成さ
れている生地であって、該金属膜層に部分的に亀裂が存
在することを特徴とするものである。

本発明の金属積層生地を図により具体的に説明すると、
繊維基材４の片面に合成重合体皮膜層３が形成され、更
にその−Ｌに金属膜層２が形成されたものであって、そ
の金属膜層２には部分的に亀裂２′が存在しているもの
である。

本発明において使用される繊維基材としては織物、編物
、不織布等、どのような形態のものでも使用することが
でき、また使用される繊維の素材も、天然繊維、合成繊
維等いかなるものでもよい。また、繊維の目付、或は重
量も特に制限されるものではない。

本発明で使用される合成重合体は、皮膜を形成した時に
透湿性を有し、かつ耐水性、防水性を有するものが好ま
しい。具体的には、微多孔質皮膜を形成する重合体であ
るが、無孔質の重合体であっても透湿性を有する皮膜を
形成しうるものであればよい。勿論これら両者を組合せ
て、２層構造皮膜として使用することもできる。

かかる合成重合体皮膜としては、ポリウレタン系重合体
、ポリアクリル酸系重合体、シリコーン系重合体等から
なるものが好ましく、その皮膜加］二法としては、繊維
基材に合成重合体をコーティングする方法、繊維基材と
合成重合体フィルムをラミネートする方法等どんな方法
を用いてもよい。ポリウレタン系重合体の場合は乾式、
湿式いづれの方法でも使用しうる。上記合成重合体皮膜
によって得られる生地の透湿度は、少なくとも２０００
ｇ／　ｎ（・２４ｈｒｓあることが好ましい。さらに好
ましくは３０００ｇ／ｒＩｒ・２４ｈｒｓ　。

より一層好ましくは４０００ｇ／　ｃｄ・２４ｈｒｓ以
上が得られるように構成するものである。

本発明は、このように透湿性にすぐれた生地に保温性、
防水性を向上させるため、上記合成重合体皮膜層の表面
に金属膜層を積層し、合成重合体皮膜を金属の薄膜で密
着被覆したのち、該生地をヒートセンターを用いて幅方
向に緊張してセットするか、もしくは金属膜面の方にカ
レンダーをかける等の工程を通すことにより、金属膜に
亀裂を入れるようにする。

一般に、合成重合体皮膜層に金属膜層を積層すると、金
属膜層はほとんどｉ３湿性がないため、でき上がった金
属積層生地は、はとんど透湿性がなくなる。本発明では
金属膜層に部分的に亀裂を入れることにより、水蒸気が
その亀裂部を通過しうるようにし、亀裂なしの金属膜層
品に比べ透湿性を大幅に向上させている。また、このよ
うな亀裂を設けることにより、金属膜を積層しない合成
重合体皮膜だけによる透湿性に近いものが得られる。

また、ｉｌ！常、繊維製品に金属膜層を積層したものは
金属の酸化等による変質化を防ぐために、金属膜層の上
に樹脂による保護膜層を形成させるのが一般的である。

この場合を本発明のように金属膜に亀裂を入れ、その金
属膜の上から保護膜層をコーティングすると、保護膜層
の樹脂が金属膜層の亀裂内に入って合成重合体皮膜層に
達し、その部位では合成重合体皮膜層と保護膜層とが強
く接着される。そのため合成重合体皮膜層と金属膜層の
接着力が弱くとも、部分的に合成重合体皮膜層と保護膜
層が強く接着しているため、結果的には合成重合体皮膜
層と金属膜層と保護膜層の３者間の接着強度は強いもの
が得られる。

本発明に係る金属膜層の形成方法としては、真空蒸着、
スパッタリング、イオンブレーティング、電子ビーム蒸
着などによる蒸着法、さらに化学メッキなど合成重合体
皮膜層の上に金属膜層を積層できるものなら何んでもよ
い。金属としては、アルミニウム、亜鉛、金、銀、クロ
ム、チタン、ニッケル、銅などが一般的である。

これらの中でもアルミニウムの真空蒸着は安易に加工で
き、比較的安価であり、また熱源からの放射エネルギー
をほとんど全て反射する性能を有するため好ましい。

金属膜層の厚さは０．００５〜１０ミクロン、より好ま
しくは０．０３〜０．５ミクロンである。薄すぎると放
射エネルギーの反射性能が低く、また厚すぎると風合い
が硬くなり、衣料用として不適当となるばかりでなく、
その金属膜層に亀裂を入れたのち保護膜層をコーティン
グしても保護膜層と合成重合体皮膜層との距離（金属膜
層の厚さになる）が長く、保護膜層の樹脂が合成重合体
皮膜層に達しにくくなり、結果的には合成重合体皮膜層
と金属膜層と保ｉＷ膜層の剥離強力か弱くなる。

保護膜層に用いる樹脂はポリウレタン系重合体、ポリア
クリル酸系重合体、シリコーン系重合体などが挙げられ
る。透湿性を狙った商品の場合には、これらの中から選
択された透湿性の高い合成重合体を使用する場合に顕著
な効果を示す。この合成重合体の粘度は通常用いる場合
よりもやや低目に設定する方が、樹脂を金属膜層の亀裂
内に入りやすくするため好ましい。

上記保護膜層の厚さは任意に設定することができるが、
厚いと金属膜層による輻射反射効果が低くなり、また透
湿性を有する金属積層生地を目的とする場合、保護膜層
による透湿性低下が大きくなり薄めに設定した方が良い
、保護膜層が薄ければ生地の透湿性はそれほど低下する
ものではない。

保護膜層を形成した後、保護膜の上から樹脂の溶融点に
近い温度にてカレンダーをかけると樹脂が金属膜層の亀
裂部内に押し込まれ、より高い合成重合体皮１１１Ｊｉ
と保護膜層の接着力が得られる。

次に本発明に係る金属積層生地の製造方法の一例を工程
順に説明する。

（第一工程）　合成重合体を繊維基材の少なくとも片面
に塗布し、合成重合体皮膜層を形成する（防水皮膜層の
形成）。

（第二工程）　前述の合成重合体皮膜層の面にアルミニ
ウムを真空蒸着し、アルミニウム薄膜層を形成させる（
金属膜層の形成）。

（第三工程）　幅方向に緊張しながらヒートセットし、
アルミニウム１１１層に亀裂をいれる。

（第四工程）　アルミニウム薄膜層の上に合成樹脂を塗
布し、実質的に無孔質の皮膜層を形成する（保護膜層の
形成）。

（第五工程）　前記無孔質の皮膜層にカレンダー加工を
施す。

（第六工程）　撥水加工を施す。

すなわち、第一工程で繊維基材に合成重合体皮膜層を形
成させる。この合成重合体皮膜は微多孔質皮膜でも無孔
質皮膜でもよく、目的に応じた皮膜を形成させる。第二
工程で上述の合成重合体皮膜の上にアルミニウム膜を形
成させ、第三工程でアルミニウム膜に部分的に亀裂を入
れる。さらに第四工程でアルミニウム膜の上にや粘度を
低くした合成樹脂を塗布し、アルミニウムの保護膜を形
成する。粘度を低くすることにより合成重合体がアルミ
ニウム膜の亀裂内に入りやすくなる。第五工程は、保護
膜の上から該合成樹脂の溶融点に近い温度にてカレンダ
ー加工することにより樹脂がアルミニウム膜の亀裂内に
押し込まれ、第一工程で形成させた皮膜層に達し、前述
した３者間の接着力がより強くなる。第六工程は、第五
工程までで得たアルミニウム着積層生１ｊｊに、恒久性
のある撥水性を付与するものである。撥水剤としては弗
素系、シリコーン系など任意の撥水剤が使用できる。撥
水剤の基材に対する付着量は用途に応じて任意の量が使
用できるが０．５乃至２．０重量％の範囲が一般的であ
る。

〔実施例〕

実施例１ “テトロン”・綿混紡糸使いの織物に弗素系撥水剤溶液
を処理し、乾燥、熱処理する。因み　　′に該撥水剤の
織物に対する付着量は０．０４重量％である。

ポリエステル系ポリウレタンエラストマー１５重量部、
弗素系撥水剤０．４重量部、トリメチロールプロパン−
へキサメチレンジイソシアネート（モル比１：３）付加
物１．０重量部およびポリプロピレングリコール・ポリ
エチレングリコールブロック体（非イオン界面活性剤）
５重量部をジメチルホルムアミド７８．６重量部に溶解
して調合した塗料液（粘度９００ｃｐｓ／３０℃）を、
前記の撥水処理を施した基材上に、リバースロールコー
ターを用いて約３００ｇ／ｍ”（ｗｅｔ）塗布し、次い
でジメチルホルムアミドを１０重量％含有する水溶液中
に浸漬して３０℃にて５分間ゲル化させたのち、８０℃
にて３０分間湯洗し、熱風乾燥後、１４０℃にて３分間
熱処理を施す。

得られたコーティング生地は、ポリウレタン塗料液の繊
維基材内部への浸透が殆んどないため風合が極めて柔軟
であり、耐水圧１６００＋ｗ／ｍ１１ｇ０１透湿度５５
００ｇ／　ｎｒ　・２４時間、ｆｆ１ｌｌ　ｉｌ１強力
４００ｇ／ｃ＋ｍの物性を有する。

上記コーチインゲタ１；地のポリウレタン微多孔質皮膜
層の表面に透湿性を有するポリウレタン重合体（厚み１
０ミクロンの無孔質皮膜層を形成させた際に耐水圧が０
．５ｋｇ／ｃｓ＋、透湿度が４２００ｇ／ｄ・２４時間
の性能を有する）のＩＰＡ／）ルオール溶液をナイフオ
ーバーロールコータ−を用いて均一に塗布し、熱風乾燥
を施して平均厚み１０ミクロンの実質的に無孔質の皮膜
層を形成する。

上記、微多孔質皮膜層の上に無孔質膜皮膜層を有する２
層構造皮膜の表面に次の条件で真空蒸着した。

金属ニアルミニウム 減圧度＋　１０−’ｔｏｒｒ 蒸発源温度：　１２００℃ 基材温度＝３０℃ 処理速度：３０ｍ／分 この処理により無孔質皮膜層の上に、約０．０５ミクロ
ンの厚さのアルミニウムが均一に付着した。該アルミニ
ウム積層生地をヒートセッターにて幅方向に５％緊張し
、温度１４０℃にて１分間処理し、アルミニウム膜に亀
裂を入れた後、前記の無孔質皮膜層形成時と同様にして
、アルミニウム膜の上に、平均厚み２ミクロンの保護膜
層を形成した。

その後４０ＴＯＮカレンダーを用いて速度３０ｍ／分、
温Ｆｆ１４０℃にて保護膜側を処理し、次いで、弗素系
ｔａ水剤１重量％を含有する溶液中に浸漬し、マングル
にて絞り率７０％に均一に絞ったのち、ヒートセッター
を用いて１５０℃にて３０秒間熱処理を施す。

得られたアルミニウム積層生地について評価を行い、そ
の結果を第１表に示した。本発明方法との比較のため後
述の比較例１〜２により比較試料を作成し本発明との比
較を行った。その結果を合わせて第１表に示した。

第１表から明らかなように本発明により、従来の合成重
合体の中にアルミニウム粉末を添加するもの（比較例２
）よりも高い保温性、赤外線の反射率が得られ、またア
ルミニウム膜に亀裂を入れないもの（比較例１）より耐
久性が良く、かつベース合成重合体皮膜の透湿性を損な
わない金属積層生地であることが認められる。

比較例１ 実施例１において、ヒートセッターを用いアルミニウム
膜に亀裂を入れる工程を省いて、亀裂のないアルミニウ
ム膜を有する金属積層生地を得た。

比較例２ 実施例１においてポリウレタン微多孔質皮膜層の上にコ
ーティングして無孔質皮膜層を形成している透湿性を有
するポリウレタン重合体にアルミニウム粉末（平均粒径
３０μ）を３０重置％いれて、実施例１と同様にポリウ
レタン微多孔質皮膜の表面にコーティングし、撥水加工
した。

ただし実施例１におけるアルミニウムの蒸着及び、その
保護膜は形成していない。

（本頁以下余白） 保温性：　Ａ、Ｓ、Ｔ、Ｍ、１ｌ−１５１８−５７Ｔ透
湿度：　ＪＩＳ　Ｚ−０２０８ 耐水圧：　ＪＩＳ　１．−１０９２ ＃離強力＋　ＪＩＳ　ｌ、−１０９６ 水洗濯：ＪＴＳＩ、−０２１７ ドライクリーニング　　：　　ＪＩＳ　　Ｌ−１０１８
赤外線ノ反射率：放射率計（ＤＥＶＩＣＥＳ　＆　５ｌ
ｉＲＶＩＣＥＳ　ＣＯＭＰＡＩｎ製）を使用して、成長
３〜３０μｍの放射率を測定し、次式にて反射率を求め
た。

反射率＝１−放射率 〔発明の効果〕 上述したように本発明の金属積層生地は金属膜層に部分
的に亀裂を設けたため、金属膜による透湿性の低下をな
くすことができる。また、この亀裂を有する金属膜の表
面に更に保護膜層を設けた場合、金属膜層と合成重合体
皮膜層との剥離強度が向上し、金属脱落を改善する。し
たがって、本発明によれば、金属の優れた輻射反射効果
を応用した保温性に優れた金属積層生地の耐久性を改善
するとともに金属膜層による透湿性の低下を改善するた
めゴルフウェアー、スキーウェアーなどのスポーツウェ
アー、防寒衣、雨衣など非常に広範な用途に適用できる
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の金属積層生地Σこおける断面の部分拡大図
である。 １・・・保護膜層、２・・・金属膜層、２′・・・亀裂
部、３・・・合成重合体皮膜層、４・・・繊維基材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繊維基材の少なくとも片面に、合成重合体皮膜層が
   形成され、該合成重合体皮膜層の表面に金属膜層が形成
   されている生地であって、該前記金属膜層に部分的に亀
   裂が存在していることを特徴とする金属積層生地。 ２、金属膜層の表面に更に保護膜層が形成されている特
   許請求の範囲第１項記載の金属積層生地。